应用：电表的改装.ppt

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1、二、应用：电表的改装二、应用：电表的改装小量程的电流表小量程的电流表G（表头）（表头）电流表电流表G内阻的测定内阻的测定电流表量程的扩大电流表量程的扩大双量程电流表双量程电流表电压表量程的扩大电压表量程的扩大双量程电压表双量程电压表改装电压表的校对改装电压表的校对07届南京市综合检测题（三）届南京市综合检测题（三）307学年南京市期末质量调研学年南京市期末质量调研13 07届届1月武汉市调研考试月武汉市调研考试1407年年1月北京市崇文区期末统一练习月北京市崇文区期末统一练习13电电表表的的改改装装小量程的电流表小量程的电流表G（表头）（表头）（1）从电路的角度看，表头就是一个）从电路的角度看

2、，表头就是一个电阻电阻，同，同样遵从样遵从欧姆定律欧姆定律，表头与其他电阻的不同仅在，表头与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从于通过表头的电流是可以从刻度刻度上读出来的。上读出来的。（2）表头的三个参数）表头的三个参数a、满偏电流、满偏电流Ig：指针指到最大刻度时的电流；：指针指到最大刻度时的电流；b、满偏电压、满偏电压Ug：电流表：电流表G通过满偏电流时，加在通过满偏电流时，加在它两端的电压。它两端的电压。c、内阻、内阻Rg：电流表的电阻。：电流表的电阻。三个参数之间的关系：三个参数之间的关系：Ug=IgRg（1）半偏法半偏法（不计电源内阻）（不计电源内阻）GS1S2R1R2若若R1

3、R2 则则Rg=R2表头内阻的测定表头内阻的测定12（2）等效替代法等效替代法（不计电源内阻）（不计电源内阻）若若I1=I2 则则Rg=R2电流表量程的扩大电流表量程的扩大并联一个小电阻并联一个小电阻GIIgRgRI-Ig由由 (I-Ig)R=Ig Rg若若I=n Ig ，则则 例例.若电流表的内阻若电流表的内阻Rg=1000，满偏电流为，满偏电流为Ig=100A，怎样把它改装成量程为，怎样把它改装成量程为10mA的电流的电流表？表？解：解：R=Ig Rg(I-Ig)=0.11000 9.9=10.1或或 R=Rg(n-1)=1000 99=10.1双量程电流表双量程电流表 如图示是一个双量程

4、电流表，如图示是一个双量程电流表，Ig=0.5mA，Rg=200，计算，计算R1和和R2的阻值。的阻值。GR2R110mA1mAI1I2解：解：（R1+R2）(I1-Ig)=Ig Rg Ig（Rg+R2）=(I2-Ig)R1 解得解得 R1=20 R2=180 电压表量程的扩大电压表量程的扩大串联一个大电阻串联一个大电阻GUUgU-UgRgR若若U=nUg 则有则有 例例.若电流表的内阻若电流表的内阻Rg=1000 满偏电流满偏电流Ig=100A，怎样把它改装成量程为怎样把它改装成量程为U=3V的的电压表？电压表？解：解：Ug=IgRg=0.1V n=U/Ug=30 R=(n-1)Rg=290

5、00=29 k双量程电压表双量程电压表 如甲、乙图示是一个双量程电压表，如甲、乙图示是一个双量程电压表，Ig=1mA，Rg=100，计算，计算R1和和R2的阻值。的阻值。GR2R115V3V甲甲3V15VR2R1G乙乙解解：甲图甲图 Ug=IgRg=0.1V，n1=30 n2=150R1=（n1-1）Rg=2900 R2=（n2-1）Rg=14900 乙图乙图 同样求出同样求出R1R1=（n1-1）Rg=2900 Rg+R1+R2=15VIg=15 kR2=12 k改装电压表的校对改装电压表的校对电路图如图示电路图如图示R1GVRSV为标准电压表，为标准电压表，R为滑动变阻器为滑动变阻器(分压

6、接法分压接法),虚线框中为改装电压表。虚线框中为改装电压表。改变变阻器改变变阻器R的滑片位置，使电压表的示数分别为的滑片位置，使电压表的示数分别为0.5V、1.0V、1.5V、2.0V核对改装电压表的示数是否核对改装电压表的示数是否正确正确,并算出改装的电压表满刻度时的百分误差。并算出改装的电压表满刻度时的百分误差。例：改装的电压表满刻度例：改装的电压表满刻度3V时，标准电压表时，标准电压表V的读的读数为数为3.1V，则百分误差，则百分误差多用表的电原理图多用表的电原理图GR2R110mA1mA Ig=0.5mA，Rg=200 3V 15VmAR4R3 R5R6 mA3V 15VR4R3GR2

7、R110mA1mAR5R6 虚线框中等效于一个虚线框中等效于一个1 mA的电流表的电流表mA表头表头 Ig=1mA，Rg=100 R1=20R2=180R3=2.9 KR4=14.9 KR5+R6=1.4K例题1四四个个相相同同的的电电流流表表分分别别改改装装成成两两个个电电流流表表A1、A2和和两两个个电电压压表表V1、V2，A1的的量量程程大大于于的的量量程程A2的的量量程程，V1 的的量量程程大大于于V2的的量量程程，把把它它们们接接入入如如图图所所示示的电路，闭合开关后的电路，闭合开关后 （）AA1的读数比的读数比A2的读数大的读数大BA1指针偏转角度等于指针偏转角度等于A2指针偏转角

8、度指针偏转角度CV1读数比读数比V2读数大读数大DV1指针偏转角度比指针偏转角度比V2指针偏转角度大指针偏转角度大A1A2V2V1BC例例题题2在在“把电流表改装为电压表把电流表改装为电压表”的实验中，需要利的实验中，需要利用如图所示的电路测定电流表的内阻，步骤如下：用如图所示的电路测定电流表的内阻，步骤如下：接通接通S1（S2未接通），调节未接通），调节R1，使电流表指针偏转，使电流表指针偏转到满刻度；到满刻度；再接通再接通S2，调节，调节R2，使电流表指针偏转到满刻度的，使电流表指针偏转到满刻度的一半；一半；读出的读出的R2阻值，即认为阻值，即认为 。已知电源的电动势为已知电源的电动势为3

9、V，内阻不计，电流表满偏电流，内阻不计，电流表满偏电流为为500A，其内阻约在，其内阻约在100左右。左右。R2R1G S2S1rg=R2实验室配有的可变电阻有：实验室配有的可变电阻有：A电阻箱（电阻箱（0999）B.滑动变阻器（滑动变阻器（0200 ）C滑动变阻器（滑动变阻器（010 k ）D.滑动变阻器（滑动变阻器（0100 k）（1）电路中）电路中R1应选应选，R2应选应选。（2）上述实验中电流表内阻的测量量和真实值相比）上述实验中电流表内阻的测量量和真实值相比 （选填（选填“偏大偏大”或或“偏小偏小”）（3）如果测得该电流表阻值为）如果测得该电流表阻值为100 ，要将其改装为量，要将其

10、改装为量程为程为3V电压表，应串联一个阻值为电压表，应串联一个阻值为 的的电阻。电阻。CA偏小偏小5900 例题例题 3某某同同学学准准备备用用500A的的电电流流表表改改装装成成一一块块量量程程为为2V的的电电压压表表.他他为为了了能能够够更更精精确确地地测测量量该该电电流流表表的的内内电电阻阻，设设计计了了如如图图所所示示的的实实验验电电路路，图图中中各各元元件件及及仪仪表的参数如下：表的参数如下：A电流表电流表G1（量程（量程1mA，内电阻约为，内电阻约为100）B电流表电流表G2（量程（量程500A，内电阻约，内电阻约200）C电池组电池组E（电动势为（电动势为3.0V，内电阻未知），

11、内电阻未知）D滑动变阻器滑动变阻器R（阻值范围（阻值范围010）E电阻箱电阻箱R1（阻值范围（阻值范围09999.9）F保护电阻保护电阻R2（阻值约（阻值约100）G开关开关S1，单刀双掷开关，单刀双掷开关S2G2EPRS1R1S2G1R2ba （1）实实验验中中该该同同学学先先按按正正确确的的操操作作步步骤骤连连接接电电路路，接接着着合合上上开开关关S1，再再将将开开关关S2与与a相相连连，调调节节滑滑动动变变阻阻器器R的的滑滑片片P，当当电电流流表表G2有有某某一一合合理理的的示示数数时时，记记下下电电流流表表G1的的示示数数为为I；然然后后将将开开关关S2与与b相相连连，保保持持 不不变

12、变，调调节节 ，使使电电流流表表G1的示数仍为的示数仍为I时，读取电阻箱的阻值为时，读取电阻箱的阻值为r.（2）由由上上述述测测量量过过程程可可知知，电电流流表表G2内内电电阻阻的的测测量值量值rg=.（3）若若该该同同学学通通过过测测量量得得到到电电流流表表G2的的内内电电阻阻为为190，他他必必须须将将一一个个 的的电电阻阻与与电电流流表表G2串串联，才能改装为一块量程为联，才能改装为一块量程为2V的电压表的电压表.滑片滑片P位置位置电阻箱电阻箱R1r3810 （4）改改装装好好的的电电压压表表要要与与标标准准电电压压表表V0进进行行逐逐格格核核对对，请请你你在在答答题题卷卷上上的的方方框

13、框中中画画出出核核对对电电路路图图.核核对对时时，该该同同学学发发现现当当改改装装的的电电压压表表的的指指针针刚刚好好指指向向满满刻刻度度时时，标标准准电电压压表表V0的的指指针针恰恰好好如如下下右右图图所所示示，由由此此可可知知，该改装电压表满刻度时的百分误差为该改装电压表满刻度时的百分误差为%.单位单位:V3120解：解：（4）核对电路图如右图：）核对电路图如右图：EPRSR1G2V0改装的电压表的指针刚好指向满改装的电压表的指针刚好指向满刻度时，电压为刻度时，电压为2.0V,这时标准这时标准电压表的指针指示电压表的指针指示1.95V，百分误差为百分误差为2.56题目题目例题例题4把电流表

14、改装成电压表的实验中，所用电流表把电流表改装成电压表的实验中，所用电流表G的的满偏电流满偏电流Ig为为200A，内阻，内阻rg估计在估计在400600之间。之间。（1）电路如图）电路如图a所示，利用半偏法测定电流表的内所示，利用半偏法测定电流表的内阻阻rg，其供选用的器材如下：，其供选用的器材如下：A滑动变阻器（阻值范围滑动变阻器（阻值范围0200）B滑动变阻器（阻值范围滑动变阻器（阻值范围05000）C电阻箱（阻值范围电阻箱（阻值范围0999）D电阻箱（阻值范围电阻箱（阻值范围099999）E电源（电动势电源（电动势6V，内阻，内阻0.3）F电源（电动势电源（电动势12V，内阻，内阻0.6）

15、依据实验要求，依据实验要求，R最好选用最好选用 、R最好选用最好选用 ，电源，电源E最好选用最好选用 。（填入选用器材的字母代。（填入选用器材的字母代号）号）GS1S2RR图图aDCF（2）该实验操作的步骤有：）该实验操作的步骤有：A接接通通S1，调调节节电电阻阻R，使使电电流流表表指指针针偏偏转转到满刻度到满刻度B接接通通S2，调调节节电电阻阻R，使使电电流流表表指指针针偏偏转转到满刻度的一半到满刻度的一半C读出读出R的阻值，即认为的阻值，即认为rg=R 用用 此此 方方 法法 测测 得得 电电 流流 表表 内内 阻阻 的的 测测 量量 值值 与与 真真 实实 值值 相相 比比 。（填。（填

16、“偏大偏大”或或“偏小偏小”）（3）由由此此实实验验测测出出电电流流表表内内阻阻rg=500，现现通通过过串串联联一一个个24.5k的的电电阻阻把把它它改改装装成成为为一一个个电电压压表表，则则改改装装后后电电压压表表的的量量程程为为 V。改改装装后后的的电电压压表表需需要要用用标标准准表表进进行行校校准准，请请将将图图b中中的的器器材材连连接接成成实实验验电电路路。如如果果用用改改装装后后的的电电压压表表进进行行测测量量，表表头头示示数如图数如图c所示，则测得的电压值是所示，则测得的电压值是 V。偏小偏小53.00100200A图图cRVGE rSR0V图图bA实物连接图如图示实物连接图如图示校准改装电压表的电路图如下图示校准改装电压表的电路图如下图示解：解：题目题目